可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑，包括坑體、坑蓋、坑壁、加熱燒嘴、風(fēng)門及煙囪?？芋w由坑壁圍成，埋入地下，頂上蓋有坑蓋，其一側(cè)設(shè)置加熱燒嘴，相對的另一側(cè)設(shè)置風(fēng)門及煙囪，風(fēng)門的開口可調(diào)。采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，可根據(jù)上下工序的生產(chǎn)節(jié)奏靈活調(diào)整板坯溫度，避免板坯產(chǎn)生應(yīng)力裂紋；同時提供了大批量板坯同時緩冷的能力；在板坯存放的過程中，也可避免周圍冷空氣對板坯造成的事實(shí)上的快速冷卻的問題；同時，位于水平面以下的坑體主體使得在大量板坯同時緩冷的情況下也不會影響地面之上的正常物流，板坯的緩冷要求得到完全滿足。
【專利說明】可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種不銹鋼板坯的緩冷坑，更具體地說，涉及一種可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼種類根據(jù)其金相組織的不同大致分為奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和雙向不銹鋼。其中，部分鐵素體不銹鋼鋼種和所有馬氏體不銹鋼鋼種在板坯切割后需要進(jìn)行緩冷處理。
[0003]鐵素體不銹鋼板坯進(jìn)行緩冷處理的原因主要是為了避免N、C等間隙元素在快速冷卻過程中在晶界大量析出導(dǎo)致的應(yīng)力集中產(chǎn)生應(yīng)力裂紋；馬氏體不銹鋼板坯進(jìn)行緩冷處理的原因是避免馬氏體相變過程中的體積變化導(dǎo)致的應(yīng)力無法釋放導(dǎo)致裂紋。
[0004]同時，部分鐵素體不銹鋼鋼種板坯在進(jìn)熱軋工序加熱爐前需保持溫度在200°C以上，否則將有軋制過程中板坯斷裂的危險(xiǎn)。所以為保證煉鋼生產(chǎn)和熱軋生產(chǎn)期間的溫度要求，板坯冷卻速度需要在緩冷過程中有一定的調(diào)節(jié)能力，以起到煉鋼和熱軋工序之間節(jié)奏緩沖器的作用。
[0005]現(xiàn)有的保溫箱可以減緩不銹鋼板坯冷卻速度。其由箱罩和箱座組成，金屬箱板內(nèi)測襯有100~200mm的單層耐火材料提供絕熱條件，熱坯或熱錠放入后利用耐火材料的絕熱能力提供緩冷和保溫保障。上述設(shè)計(jì)特點(diǎn)使該發(fā)明具備一定保溫能力，但單層耐火材料絕熱能力有限，且日常使用中剝落的耐火材料無法及時替換導(dǎo)致保溫效果下降；同時該發(fā)明不具備板坯冷卻速度的調(diào)節(jié)能力，所有鋼種只能在一種冷卻速度下進(jìn)行緩冷，使得不銹鋼板坯速度無法和熱軋軋制計(jì)劃相匹配，出現(xiàn)低溫板坯導(dǎo)致軋制過程板坯或帶鋼斷裂的嚴(yán)重事故無法杜絕。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)涉及一種具備良好保溫能力、且具備冷卻速度可調(diào)的板坯緩冷控冷箱，通過風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速調(diào)整和啟動風(fēng)扇個數(shù)的不同，板坯冷卻速度可以得到有效控制。但在幾個方面的不足使得該專利涉及的裝置仍無法完全滿足不銹鋼板坯冷卻的需求:
[0007]該控冷箱采用風(fēng)扇可以調(diào)整板坯冷卻速度，但當(dāng)熱軋和煉鋼計(jì)劃間隔較大，板坯需長時間保持溫度的情況下，該裝置無法提供板坯的提溫功能，導(dǎo)致板坯溫度無法滿足熱軋工序需求而導(dǎo)致的報(bào)廢或軋制過程斷裂等嚴(yán)重事故。
[0008]該控冷箱為無底長方形盒狀鋼結(jié)構(gòu)，板坯堆垛后靠行車將控冷箱吊運(yùn)并罩在板坯上達(dá)到保溫、緩冷目的。該特點(diǎn)決定了該裝置只可以滿足小批量生產(chǎn)的板坯，比如10塊之內(nèi)板坯的緩冷需求，當(dāng)大規(guī)模生產(chǎn)需緩冷的板坯時，行車無法吊運(yùn)滿足60~100塊板坯所需的單個大體量控冷箱；當(dāng)然，也可采用小體量，但多數(shù)量的方法應(yīng)對，但這將導(dǎo)致板坯堆場的擁塞，使物流受到影響。
[0009]該控冷箱在板坯吊出時需將箱體完全吊離，使得板坯完全暴露在空氣環(huán)境中，這造成事實(shí)上的快速冷卻，和板坯緩冷的初衷不符，且有可能導(dǎo)致板坯應(yīng)力裂紋的產(chǎn)生和板坯的大幅降溫。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的旨在提供一種可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑，來解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的各種不足。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，提供一種可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑，包括坑體、坑蓋、坑壁、加熱燒嘴、風(fēng)門及煙??？芋w由坑壁圍成，埋入地下，頂上蓋有坑蓋，其一側(cè)設(shè)置加熱燒嘴，相對的另一側(cè)設(shè)置風(fēng)門及煙囪，風(fēng)門的開口可調(diào)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，坑蓋為鋼結(jié)構(gòu)，下端焊有鋼制鉤形結(jié)構(gòu)，鉤形結(jié)構(gòu)上固定輕質(zhì)保溫材料。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，坑體為矩形，位于水平面以下，坑蓋在水平面以上I~
1.5 米。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，坑壁為雙層鋼結(jié)構(gòu)，中間中空，其靠近坑體一側(cè)的表面設(shè)置有鋼制掛鉤，鋼制掛鉤上固定有輕質(zhì)保溫材料。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，坑壁為耐火材料砌墻。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，緩冷坑的一側(cè)設(shè)有卷揚(yáng)機(jī)，通過鋼絲繩和坑蓋連接。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，多個緩冷坑可并排設(shè)置，相鄰的兩個坑體之間通過耐火材料砌墻隔開。
[0018]采用了本發(fā)明的`技術(shù)方案，可根據(jù)上下工序的生產(chǎn)節(jié)奏靈活調(diào)整板坯溫度，避免板坯產(chǎn)生應(yīng)力裂紋；同時提供了大批量板坯同時緩冷的能力；在板坯存放的過程中，也可避免周圍冷空氣對板坯造成的事實(shí)上的快速冷卻的問題；同時，位于水平面以下的坑體主體使得在大量板坯同時緩冷的情況下也不會影響地面之上的正常物流，板坯的緩冷要求得到完全滿足。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]在本發(fā)明中，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中:
[0020]圖1是本發(fā)明可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑的主視圖；
[0021]圖2是多個圖1所示的緩冷坑并排設(shè)置的示意圖；
[0022]圖3是圖2坑蓋打開的一種示意圖；
[0023]圖4是圖2坑蓋打開的另一種示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0025]參照圖1，本發(fā)明的可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑10主要包括坑蓋11、坑體12、加熱燒嘴13、風(fēng)門14、坑壁15及煙囪16?？芋w12由坑壁15圍成，埋入地下，頂上蓋有坑蓋11，其一側(cè)設(shè)置加熱燒嘴13，相對的另一側(cè)設(shè)置風(fēng)門14及煙囪16，其中風(fēng)門14的開口可調(diào)。下面來詳細(xì)說明各個部件的連接及結(jié)構(gòu)關(guān)系。
[0026]本發(fā)明中的板坯緩冷坑坑體12位于水平面以下，坑蓋11在水平面以上I~1.5米，保溫裝置主體位于水平面下的特點(diǎn)使得在大量板坯同時緩冷的情況下也不會影響地面之上的正常物流。[0027]本發(fā)明的板坯緩冷坑10適合于大批量板坯的緩冷作業(yè)，因此可以有多個緩冷坑10并排設(shè)置，此時，坑蓋11和坑壁15會有相應(yīng)的改變。
[0028]坑體12形狀為長方體形狀,長方體長度為板坯最大切割長度的120%，以利于板坯的吊運(yùn)；長方體寬度決定于板坯的寬度和需存放板坯垛的數(shù)量，一般情況下控制在5~10垛之間，以保證坑蓋11結(jié)構(gòu)的合理性；長方體高度決定于板坯厚度和每垛對方板坯的數(shù)量，一般每垛板坯數(shù)量10~20塊，合計(jì)高度為2~3米之間。
[0029]坑蓋11鋼結(jié)構(gòu)下端焊有鋼質(zhì)鉤形結(jié)構(gòu)，輕質(zhì)保溫材料可以固定其上，起到改善坑蓋保溫效果的作用；坑壁15采用雙層鋼結(jié)構(gòu)，中間中空以空氣隔熱，靠近坑內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)表面有鋼質(zhì)掛鉤，輕質(zhì)保溫材料塊可以固定其上，起到提高保溫效果的作用；掛鉤固定形式可以方便在輕質(zhì)保溫材料塊損壞的情況下的更換作業(yè)，防止隨使用時間延長坑體保溫效果下降的問題。
[0030]參照圖2，坑體12寬度方向的坑壁15根據(jù)垛位情況采用耐火材料砌墻，形成獨(dú)立緩冷垛位，避免各垛位間不同溫度板坯的相互影響，由于放入坑中的板坯鋼種不同，送熱軋軋制的計(jì)劃也不同，所以需要每個獨(dú)立垛位采用不同的冷卻速度或加熱速度，這樣相對獨(dú)立的垛位，可以在冷卻風(fēng)門14和加熱燒嘴13的配合下完成不同的板坯冷卻要求。
[0031]坑蓋驅(qū)動原理
[0032]參照圖2，坑蓋11采 用數(shù)片可互相連接和斷開的獨(dú)立長方形帶保溫材料的鋼結(jié)構(gòu)組成，緩冷坑10寬度方向兩側(cè)均有坑蓋驅(qū)動裝置(卷揚(yáng)機(jī)17)，卷揚(yáng)機(jī)17以鋼絲繩18和最靠近的兩側(cè)坑蓋11連接。獨(dú)立鋼結(jié)構(gòu)坑蓋11之間用鉸鏈連接，當(dāng)坑蓋11間鉸鏈全部連接，即使卷揚(yáng)機(jī)17啟動，也無法打開坑蓋11。
[0033]如圖3和圖4所示，當(dāng)需要取出某一垛位板坯時，斷開該處的坑蓋鉸鏈連接，當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)17驅(qū)動后，鋼絲繩18卷動最靠近的坑蓋11，該坑蓋11依靠鉸鏈帶動其他坑蓋11移動，直至在需吊運(yùn)板坯垛位上方露出空擋為止，其好處是可以在任意需要吊運(yùn)板坯的垛位上方打開空間而不影響其它垛位的板坯緩冷，保證了其它仍處緩冷狀態(tài)下的垛位有坑蓋11保護(hù)，避免了緩冷板坯暴露在空氣中快冷的問題；而且無論需吊運(yùn)某一垛位的板坯，打開該處坑蓋11鉸鏈，其它坑蓋11僅需移動一個垛位距離即可，最外側(cè)坑蓋移出緩冷坑范圍后，可以被支撐架19支撐。
[0034]溫度控制
[0035]如圖5所示，每個垛位一端有可調(diào)節(jié)開口度的風(fēng)門14和相應(yīng)的拔風(fēng)煙囪16 (未在圖5中示出)連接，進(jìn)入緩冷坑10的熱板坯加熱了空氣，受熱空氣體積膨脹從風(fēng)門14溢出，沿拔風(fēng)煙囪16上升排出，板坯熱量由此被帶走。板坯的冷卻速度取決于熱空氣的排出速度，可調(diào)節(jié)開口度的風(fēng)門14將控制熱空氣流量，從而使得板坯的冷卻速度可調(diào)。
[0036]和其它方案中緩冷裝置只能用于減緩冷卻速度不同，本發(fā)明可以對板坯進(jìn)行加熱，使得板坯在坑內(nèi)的溫度變化根據(jù)鋼種和生產(chǎn)計(jì)劃的不同有更大的靈活性。緩冷坑10內(nèi)設(shè)有加熱空氣用的加熱燒嘴13，數(shù)量和垛位相同，當(dāng)熱軋生產(chǎn)計(jì)劃和煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏之間出現(xiàn)較大差異，緩冷板坯需在坑內(nèi)停留較長時間時，可以先將風(fēng)門14全部關(guān)閉來降低板坯冷卻速度，當(dāng)板坯溫度接近臨界溫度還無法送熱軋軋制時，可以開啟加熱燒嘴13，通過加熱空氣來為板坯升溫，避免出現(xiàn)低溫板坯導(dǎo)致軋制過程板坯或帶鋼斷裂的嚴(yán)重事故。
[0037]當(dāng)某些特殊鋼種需要板坯溫度恒定在某一溫度時，可以采用加熱燒嘴13的燃?xì)饬髁亢惋L(fēng)門14開口度配合的方式，使得板坯降溫和升溫速度達(dá)到平衡，使板坯溫度恒定。
[0038]具體板坯溫度控制方法
[0039]板坯溫度的監(jiān)控以熱電偶測量坑內(nèi)空氣溫度的方式進(jìn)行，每個獨(dú)立垛位均設(shè)有熱電偶，當(dāng)板坯在坑內(nèi)存放較長時間后，坑內(nèi)空氣溫度和板坯實(shí)際溫度達(dá)到平衡，空氣溫度可以視為板坯實(shí)際溫度。
[0040]當(dāng)熱電偶測得板坯溫度后，數(shù)據(jù)通過PC機(jī)并和事先輸入的板坯溫度變化曲線比較，PC機(jī)根據(jù)板坯實(shí)際溫度和設(shè)定溫度的差異提供校正指令。
[0041]當(dāng)板坯溫度高于要求時，加大風(fēng)門14開口度，提高熱空氣被拔出的速度，來降低板坯溫度。
[0042]當(dāng)板坯溫度低于要求時，減少風(fēng)門14開口度，降低熱空氣被拔出的速度，來減緩板坯溫降速度。
[0043]當(dāng)板坯溫度需要升高或者保持恒定時，可以開啟加熱燒嘴13，并調(diào)整風(fēng)門14開口度，來達(dá)到溫度要求。
[0044]下面通過一個具體的實(shí)施例來說明上述的結(jié)構(gòu)和風(fēng)門的控制。
[0045]420J1馬氏體不銹鋼，根據(jù)工藝規(guī)范，連鑄切割后板坯需要從800°C高溫緩慢冷卻到300°C進(jìn)行后續(xù)處理。以3連澆形式組織生產(chǎn)，合計(jì)需緩冷板坯20塊，預(yù)計(jì)80小時后開始熱軋工序作業(yè)。板坯切割后溫度800°C，行車夾鉗吊運(yùn)板坯至緩冷坑上空停留等待，板坯指令室確認(rèn)該批板坯進(jìn)入PC26垛位進(jìn)行緩冷作業(yè)。操作工斷開上述垛位上沿的緩冷坑蓋連接裝置，緩冷坑兩側(cè)驅(qū)動裝置驅(qū)動坑蓋向兩邊移動，露出該垛位。行車夾鉗下降至緩冷坑內(nèi)，放入板坯后行車離開，驅(qū)動裝置驅(qū)動兩側(cè)坑蓋移動并合攏，恢復(fù)保溫狀態(tài)，后續(xù)板坯按同樣方式進(jìn)入該垛位，直至所有板坯進(jìn)入PC26垛位。風(fēng)門開啟至60%，熱空氣沿?zé)焽枧懦_始冷卻作業(yè)，72小時后，板坯冷卻至300°C，行車在PC26垛位上空待命，操作工斷開上述垛位上沿的緩冷坑蓋連接裝置，緩冷`坑兩側(cè)驅(qū)動裝置驅(qū)動坑蓋向兩邊移動，露出該垛位，行車夾鉗將板坯逐塊吊出，完成緩冷作業(yè)。
[0046]B443NT鐵素體不銹鋼，根據(jù)工藝規(guī)范，連鑄切割后板坯需要從80(TC高溫緩慢冷卻到400°C進(jìn)行后續(xù)處理。以2連澆形式組織生產(chǎn)，合計(jì)需緩冷板坯15塊。預(yù)計(jì)96小時后開始熱軋工序作業(yè)，熱軋工序作業(yè)前板坯溫度需在150°C以上，否則板坯將報(bào)廢。板坯切割后溫度800°C，行車夾鉗吊運(yùn)板坯至緩冷坑上空停留等待，板坯指令室確認(rèn)該批板坯進(jìn)入PC29垛位進(jìn)行緩冷作業(yè)。操作工斷開上述垛位上沿的緩冷坑蓋連接裝置，緩冷坑兩側(cè)驅(qū)動裝置驅(qū)動坑蓋向兩邊移動，露出該垛位。行車夾鉗下降至緩冷坑內(nèi)，放入板坯后行車離開，驅(qū)動裝置驅(qū)動兩側(cè)坑蓋移動并合攏，恢復(fù)保溫狀態(tài)，后續(xù)板坯按同樣方式進(jìn)入該垛位，直至所有板坯進(jìn)入PC29垛位。風(fēng)門開啟至50 %，熱空氣沿?zé)焽枧懦?，開始冷卻作業(yè)，96小時后，板坯冷卻至400°C，但熱軋工序因某種原因無法完成原定軋制作業(yè)，板坯等待時間需增加48小時。操作工關(guān)閉PC29垛位風(fēng)門，開口度0%。板坯冷卻速度下降，30小時后，板坯表面溫度降至250°C，板坯面臨因溫度低于工藝要求而報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。此時開啟該側(cè)加熱燒嘴，板坯溫度緩慢上升至300°C并保持。18小時后，熱軋工序恢復(fù)能力，行車在PC29垛位上空待命，操作工斷開上述垛位上沿的緩冷坑蓋連接裝置，緩冷坑兩側(cè)驅(qū)動裝置驅(qū)動坑蓋向兩邊移動，露出該垛位，行車夾鉗將板坯逐塊吊出，完成緩冷作業(yè)。
[0047]430鐵素體不銹鋼，根據(jù)工藝規(guī)范，連鑄切割后板坯需要從800°C高溫緩慢冷卻到250°C進(jìn)行后續(xù)處理。以8連澆形式組織生產(chǎn)，合計(jì)需緩冷板坯50塊。預(yù)計(jì)24小時后開始熱軋工序作業(yè)。板坯切割后溫度800°C，行車夾鉗吊運(yùn)板坯至緩冷坑上空停留等待，板坯指令室確認(rèn)該批板坯進(jìn)入PC23、PC24、PC25垛位進(jìn)行緩冷作業(yè)。操作工斷開上述垛位上沿的緩冷坑蓋連接裝置，緩冷坑兩側(cè)驅(qū)動裝置驅(qū)動坑蓋向兩邊移動，露出該垛位。行車夾鉗下降至緩冷坑內(nèi)，放入板坯后行車離開，驅(qū)動裝置驅(qū)動兩側(cè)坑蓋移動并合攏，恢復(fù)保溫狀態(tài)，后續(xù)板坯按同樣方式進(jìn)入該垛位，直至所有板坯進(jìn)入PC23垛位，風(fēng)門開啟至100%，熱空氣沿?zé)焽枧懦?，開始冷卻作業(yè)。后續(xù)板還在PC24、PC25垛位進(jìn)行同樣作業(yè)。24小時后,板還冷卻至250°C，行車在PC23垛位上空待命，操作工斷開上述垛位上沿的緩冷坑蓋連接裝置，緩冷坑兩側(cè)驅(qū)動裝置驅(qū)動坑蓋向兩邊移動，露出該垛位，行車夾鉗將板坯逐塊吊出，完成緩冷作業(yè)。后續(xù)板坯在PC24、PC25垛位進(jìn)行同樣作業(yè)。
[0048]本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的說明書僅是本發(fā)明眾多實(shí)施例中的一種或幾種實(shí)施方式，而并非用對本發(fā)明的限定。任何對于以上所述實(shí)施例的均等變化、變型以及等同替代等技術(shù)方案，只要符合本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍，都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書所保護(hù)的 范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑，其特征在于，包括: 坑體、坑蓋、坑壁、加熱燒嘴、風(fēng)門及煙囪； 所述坑體由所述坑壁圍成，埋入地下，頂上蓋有所述坑蓋，其一側(cè)設(shè)置所述加熱燒嘴，相對的另一側(cè)設(shè)置所述風(fēng)門及煙囪； 所述風(fēng)門的開口可調(diào)。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑，其特征在于: 所述坑蓋為鋼結(jié)構(gòu)，下端焊有鋼制鉤形結(jié)構(gòu)，所述鉤形結(jié)構(gòu)上固定輕質(zhì)保溫材料。
3.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑，其特征在于: 所述坑體為矩形，位于水平面以下，所述坑蓋在水平面以上I~1.5米。
4.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑，其特征在于: 所述坑壁為雙層鋼結(jié)構(gòu)，中間中空，其靠近所述坑體一側(cè)的表面設(shè)置有鋼制掛鉤，所述鋼制掛鉤上固定有輕質(zhì)保溫材料。
5.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑，其特征在于: 所述坑壁為耐火材料 砌墻。
6.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑，其特征在于: 所述緩冷坑的一側(cè)設(shè)有卷揚(yáng)機(jī)，通過鋼絲繩和所述坑蓋連接。
7.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)節(jié)冷卻速度的板坯緩冷坑，其特征在于: 多個所述緩冷坑可并排設(shè)置，相鄰的兩個所述坑體之間通過所述耐火材料砌墻隔開。
【文檔編號】C21D1/84GK103667642SQ201210342379
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】楊軍, 陸力軍, 盛建華, 蘇錦 申請人:寶鋼不銹鋼有限公司